معمای آخرین عنصر کشف‌نشده هسته کره زمین حل شد

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از BBC، پژوهشگران سال‌ها در جست‌وجوی عنصری بوده‌اند که به اعتقاد آنها بعد از آهن و نیکل، یکی از عمده‌ترین عناصر تشکیل دهنده هسته زمین است.

حالا محققان ژاپنی با ایجاد دما و فشار بالایی که مشابه شرایط لایه‌های عمیق داخل کره زمین است، به این نتیجه رسیده‌اند که به احتمال قوی عنصری که در جست‌وجویش بوده‌اند، سیلیکون است. این کشف می‌تواند به درک بهتر ما از چگونگی پیدایش کره‌ای که روی آن زندگی می‌کنیم، کمک کند.

ایجی اوهتانی، محقق دانشگاه توهوکو که این تحقیقات تحت سرپرستی او انجام شده است، گفت: «ما بر این باوریم که سیلیکون یکی از عناصر اصلی (هسته کره زمین) است که از لحاظ وزنی حدود پنج درصد هسته را به صورت ترکیب شده در آلیاژی از آهن و نیکل تشکیل می‌دهد».

دور از دسترس

تصور می‌شود که هسته مرکزی واقع در اعماق کره زمین، کره‌ای جامد به شعاع ۱۲۰۰ کیلومتر است.

این بخش از هسته داخلی کره زمین دور از دسترس‌تر از آن است که دانشمندان بتوانند مستقیما روی آن مطالعه کنند. به همین دلیل آنها برای درک ترکیب تشکیل دهنده لایه‌های داخلی کره زمین از امواج لرزه‌ای کمک می‌گیرند.

دو عنصر اصلی تشکیل‌دهنده هسته مرکزی کره زمین آهن و نیکل است؛ از لحاظ وزنی، آهن حدود ۸۵ درصد و نیکل ۱۰ درصد هسته زمین را تشکیل می‌دهد. اما سوالی که باقی می‌ماند، این است که ۵ درصد باقی‌مانده هسته کره زمین از چه عنصر یا عناصری تشکیل شده است.

در میان عناصر مختلف آهن بیش از بقیه در هسته زمین یافت می‌شود

ایجی اوهتانی و تیم تحت سرپرستی او، برای پاسخ دادن به این سوال، آلیاژی از آهن و نیکل ساختند و بعد به آن سیلیکون اضافه کردند. گام بعدی این پژوهشگران، قرار دادن این ترکیب در دما و فشاری بالا بود که شبیه شرایط اعماق کره زمین است.

آنها متوجه شدند که داده‌های به دست آمده از مطالعه امواج لرزه‌ای در اعماق زمین با داده‌های حاصل از این شبیه‌سازی آزمایشگاهی تطبیق دارد.

پروفسور اوهتانی گفت که برای تایید قطعی وجود سیلیکون در هسته زمین، هنوز تحقیقات بیشتری باید صورت بگیرد. او همچنین افزود که احتمال وجود عناصر دیگر در هسته کره زمین را هم نمی‌توان منتفی دانست.

دانشمندان می‌گویند آگاهی از ترکیب عناصر تشکیل‌دهنده هسته کره زمین کمک می‌کند به درک بهتری از چگونگی پیدایش کره زمین برسیم.

به گفته پروفسور ردفرن، تحقیقات جدید دیگری که اخیرا انجام شده، است نشان می‌دهد که اکسیژن هم ممکن است یکی از عناصر مهم تشکیل دهنده هسته زمین باشد.

او می‌گوید آگاهی از ترکیب عناصر تشکیل دهنده هسته کره زمین کمک می‌کند به درک بهتری از چگونگی پیدایش کره زمین برسیم؛ مخصوصا فهم این موضوع که در آغاز شکل‌گیری هسته زمین، آیا اکسیژن به صورت خیلی محدود وجود داشت و یا اینکه عنصری بود که به وفور یافت می‌شد.

اگر آنطور که تحقیق دانشمندان ژاپنی حاکی است، در زمان شکل‌گیری هسته زمین در بیش از ۴ میلیارد سال پیش، مقدار قابل توجهی سیلیکون در هسته زمین وجود داشته است، این به آن معنی است که احتمالا در بقیه نقاط زمین اکسیژن نسبتا زیاد بوده است. اما در عوض اگر اکسیژن به هسته زمین مکیده شده باشد، آن وقت پوسته سنگی دربرگیرنده اطراف هسته، عاری از اکسیژن بوده است.